（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 高效演练强化提升 实验四 探究动能定理.doc

实验四 探究动能定理高效演练强化提升1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,在研究加速度a与小车的质量m的关系时,由于没有注意始终满足mm的条件,结果得到的图象应是图中的( )【解析】选d。小车加速度a=,实验时若保持小车质量不变,横轴为,则a-图象必为过原点的直线。当满足mm时,m可忽略,a,a-图象还可以满足图象是过原点的直线。当小车质量较小,不满足mm时,图象会向下弯曲,选项d正确。2.如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中a为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器b,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,p的质量为m2,c为弹簧测力计,实验时改变p的质量,读出测力计不同读数f,不计绳与滑轮的摩擦。(1)下列说法正确的是( )a.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平b.实验时应先接通电源后释放小车c.实验中m2应远小于m1d.测力计的读数始终为(2)如图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是_m/s2(交流电的频率为50 hz,结果保留两位有效数字)。(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a -f图象可能是图中的图线( )【解析】(1)一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜,以平衡摩擦力,选项a错误。实验时应先接通电源后释放小车,选项b正确。实验中m2不必远小于m1,选项c错误。由于p向下加速运动,测力计的读数始终小于,选项d错误。(2)由x=at2解得小车的加速度的大小是0.50 m/s2。(3)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a -f图象,应该是当f从某一值开始增大,加速度a才开始增大,所以可能是图线c。答案:(1)b_(2)0.50_(3)c3.某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图乙所示。实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻质定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题:(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成_(选填“线性”或“非线性”)关系。(2)由图乙可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是_。(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是_,钩码的质量应满足的条件是_。【解析】本题考查了验证牛顿第二定律。(1)根据图中描出的各点,作出的图象不是一条直线,即小车的加速度与钩码的重力成非线性关系。(2)图线不过原点,有拉力但没有加速度,原因是存在摩擦力。(3)平衡摩擦力之后,在满足钩码质量远小于小车质量的条件下,可以得出小车质量不变情况下加速度与拉力成正比的结论。答案:(1)非线性 (2)存在摩擦力(3)调整轨道倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车质量4.某同学在做验证牛顿第二定律的实验中,实验装置如图所示,打点计时器使用的交流电源的频率为50 hz,开始实验时,细线上挂适当的钩码,释放小车后,小车做匀加速运动,与小车相连的纸带上被打出一系列小点。(1)如图是实验中获取的一条纸带的一部分,1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点,计数点间的距离如图所示,根据图中数据计算的加速度a= _m/s2(保留两位有效数字),计数点2对应的速度大小v2=_ m/s(保留两位有效数字)。(2)实验中,该同学测出拉力f(钩码重力)和小车质量m,根据a=计算出加速度,发现绝大多数情况下,根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大,若该同学实验操作过程没有错误,试分析其原因。_ (至少写两点)。(3)另一同学在完成同样的实验时,每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50 g的钩码,利用纸带测出每次小车的加速度,如果小车质量为100 g,细绳质量可忽略,则下列曲线最适合描述小车加速度随着吊挂钩码个数变化的是( )【解析】(1)a=,x=(3.83-3.52) cm=0.31 cmt=5t= s=0.1 s,则a=0.16 m/s2v2= m/s=0.36 m/s(2)从小车的受力情况及其合力与f的关系思考,可能存在摩擦阻力或绳的拉力小于钩码的重力。(3)根据牛顿第二定律,对钩码有:mg-ft=ma,对小车有ft=ma,则a=,当mm时,amgn(钩码数)。实验